Stress-stiffening-mediated stem-cell commitment switch in soft responsive hydrogels

变硬 间充质干细胞 干细胞 自愈水凝胶 机械转化 细胞生物学 材料科学 细胞分化 生物物理学 化学 生物 复合材料 生物化学 高分子化学 基因
作者
Rajat Kumar Das,Veronika Gocheva,Roel Hammink,Omar F. Zouani,Alan E. Rowan
出处
期刊:Nature Materials [Nature Portfolio]
卷期号:15 (3): 318-325 被引量:368
标识
DOI:10.1038/nmat4483
摘要

Bulk matrix stiffness has emerged as a key mechanical cue in stem cell differentiation. Here, we show that the commitment and differentiation of human mesenchymal stem cells encapsulated in physiologically soft (∼0.2-0.4 kPa), fully synthetic polyisocyanopeptide-based three-dimensional (3D) matrices that mimic the stiffness of adult stem cell niches and show biopolymer-like stress stiffening, can be readily switched from adipogenesis to osteogenesis by changing only the onset of stress stiffening. This mechanical behaviour can be tuned by simply altering the material's polymer length whilst maintaining stiffness and ligand density. Our findings introduce stress stiffening as an important parameter that governs stem cell fate in a 3D microenvironment, and reveal a correlation between the onset of stiffening and the expression of the microtubule-associated protein DCAMKL1, thus implicating DCAMKL1 in a stress-stiffening-mediated, mechanotransduction pathway that involves microtubule dynamics in stem cell osteogenesis.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
一一发布了新的文献求助10
刚刚
炙热从蕾发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
852应助HOPE采纳,获得10
1秒前
大个应助夜泊采纳,获得10
2秒前
藕丁发布了新的文献求助10
2秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
万念完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
Copyright应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
蓝天应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
JamesPei应助966采纳,获得10
2秒前
2秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得20
3秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
yucheng发布了新的文献求助10
3秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
Fellow_Lee应助科研通管家采纳,获得70
3秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
Fellow_Lee应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
蓝天应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
Null发布了新的文献求助10
5秒前
wanci应助高高绿海采纳,获得10
5秒前
xW12123发布了新的文献求助10
6秒前
思政部发布了新的文献求助10
7秒前
薛定谔的猫完成签到 ,获得积分10
7秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Arthritis and Related Conditions, An Issue of Orthopedic Clinics 1000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7288210
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8907927
关于积分的说明 18853069
捐赠科研通 6957035
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3208837
关于科研通互助平台的介绍 2378652
邀请新用户注册赠送积分活动 2184657